盐度和浊度梯度驱动了富营养化强潮带钱塘江-河口-沿海海域连续体中浮游植物群落的空间异质性

《Journal of Geophysical Research: Biogeosciences》：Salinity and Turbidity Gradients Driven Spatial Heterogeneity of Phytoplankton Community in the Eutrophic Macrotidal Qiantang River-Estuary-Coastal Sea Continuum

浮游植物群落空间异质性及驱动机制研究揭示：钱塘江河口-近海连续体不同季节中，潮间淡水区至河口外海四个子区域浮游植物组成差异显著，物理因子（盐度、浊度）通过环境过滤主导群落结构，空间扩散限制影响显著，环境梯度与空间异质性共同塑造群落分布。

　　

摘要

河流-河口-沿海海域这一连续体通常以剧烈的潮汐变化以及盐度、浊度和营养物质的显著空间梯度为特征。然而，该连续体中浮游植物群落对这些物理化学变化的响应仍知之甚少。2022至2023年间，我们在干旱季节、干旱向湿润过渡的季节以及湿润季节进行了三次考察，以探索富营养化、大潮汐作用的钱塘河-河口-沿海海域连续体中浮游植物群落的空间变化及其主要驱动因素。研究结果表明，四个子区域（即潮汐淡水区、上游河口、中游河口和下游河口）的浮游植物群落组成存在明显的空间异质性。广义加性模型显示，浮游植物丰度的空间变化在很大程度上可由物理特性（即盐度和浊度）解释。冗余分析进一步证实，盐度和浊度对群落组成的影响大于营养物质。显著的距离衰减关系表明，扩散限制对浮游植物群落的空间分布模式具有深远影响。在该连续体中，确定性过程主导了群落的组装过程，而环境过滤和随机过程在塑造浮游植物群落结构中的相对重要性随季节而变化。变异分配分析也证实，浮游植物的生物地理格局主要受空间结构化环境变化的影响。这些发现突显了环境过滤和中性过程在塑造浮游植物空间分布中的作用，并加深了我们对环境梯度（如盐度波动和浊度最大值区域）如何调节大潮汐河流-河口-沿海海域连续体中浮游植物群落空间变化的理解。

通俗语言总结

浮游植物是海洋生态系统中的初级生产者，对环境条件极为敏感。河流-河口-沿海海域连续体连接了河流和海洋，在这里盐度、浊度和营养物质等环境因素表现出显著的空间变化。在这项研究中，我们调查了不同季节下富营养化、大潮汐作用的钱塘河-河口-沿海海域连续体中浮游植物群落的变化情况。研究发现，四个子区域（潮汐淡水区、上游河口、中游河口和下游河口）的浮游植物种类、丰度和群落组成存在显著的空间差异。结果表明，物理因素（尤其是盐度和浊度）对浮游植物群落的影响大于营养物质。此外，空间因素也在群落分布的形成中起作用，且环境和空间效应的强度随季节而变化。该连续体中明显的环境梯度在很大程度上调节了浮游植物群落的空间分布。这些发现有助于理解富营养化、大潮汐系统中的浮游植物空间变化及其对环境变化的响应，这对于水质管理和生态系统健康至关重要。

要点

• 富营养化、大潮汐作用的河流-河口-沿海海域连续体中的浮游植物群落存在显著的空间异质性

• 该连续体中的浮游植物群落主要受盐度和浊度而非营养物质的影响

• 空间结构化的环境变化对该连续体中浮游植物群落的空间变化有显著贡献

利益冲突

作者声明与本研究无关的利益冲突。